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光量子電子工学分野(野田研究室)

本分野では,極微細構造での新しい光・電子・量子現象の探索と,これらの現象をベースとした新しい量子化機能デバイス、光電子機能デバイス実現を目指した研究を進めている.これらの目的達成のため,大型計算機を用いたシミュレーションを始めとする理論研究から,実際の量子ナノ構造の成長、極微加工プロセスによる光ナノ構造の作製、物性評価、デバイス作製に至る総合的な研究を進めている。

(下記の研究テーマ・開発紹介の欄、および研究室ホームページを参照)

教員

野田 進 ( Susumu NODA )

野田 進教授(工学研究科 電子工学専攻)

研究テーマ

光ナノ構造「フォトニック結晶」,量子ナノ構造「量子ドット」,超高速光現象,その他光量子電子工学分野全般

連絡先

桂キャンパスA1棟330室
E-mail: snoda@kuee.kyoto-u.ac.jp

浅野 卓 ( Takashi ASANO )

浅野 卓准教授(工学研究科 電子工学専攻)

研究テーマ

2次元フォトニック結晶における極短パルス光の伝搬、非線形光学効果、高Q値光ナノ共振器、および2次元フォトニック結晶を用いた超小型波長分合波デバイスに関する研究

連絡先

桂キャンパスA1棟328室
E-mail: tasano@kuee.kyoto-u.ac.jp

石﨑 賢司 ( Kenji ISHIZAKI )

助教(工学研究科 電子工学専攻)

研究テーマ

連絡先

研究テーマ・開発紹介

新しい光ナノ構造「フォトニック結晶」の研究

フォトニック結晶とは、周期的な屈折率分布をもつ新しい光ナノ構造で、ある特定の波長域において、光の存在そのものを許さない光バンドギャップをもつことを特長とする。この結晶に対して人為的な欠陥導入や格子点の構造制御を行うことにより、光を極微小域で漏れなく直角に曲げたり、極微小点に光子を捕獲したり、さらには発光現象の完全制御を可能とするなど、自在な光子操作が可能になるものと期待される。本研究室では、このようなフォトニック結晶による自在な光の制御を目指す新しい学問領域"フォトニック結晶工学"を体系的かつ深く追求し、各種デバイスへの応用を図っていくことを目指している。

下記にいくつか成果の例を図にて示す(詳細は、研究室のホームページへ)

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量子ナノ構造「量子ドット」に関する研究

量子ドットは、電子を3次元的に閉じ込め、その状態を究極的に制御可能なナノ構造体である。本研究室は、世界的に最も初期から、自己形成技術による量子ドット形成法を提案するとともに、その実証に成功した。現在は、(i)フォトニック結晶との融合による究極の電子・光子の制御を目指すとともに、(ii)局在したエネルギー間の遷移を利用したテラヘルツ応用に関する研究をも進めている。

超高速光現象とその応用に関する研究

光をどこまで速く制御できるかは、物理的に興味深いだけでなく、応用上も極めて重要である。本研究室では、量子ナノ構造および光ナノ構造における超短パルス光伝搬やそのスイッチング動作に関する研究を行っている。すでに、サブピコ秒での光ー光スイッチ動作の実証や、フォトニック結晶中での光伝搬とその伝搬速度の制御に成功している。